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《天津大学》 2010年
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纳米生物复合材料的制备与性能表征

贺永强  
【摘要】:纳米生物复合材料实现了纳米技术与生物科学的融合,具有其它材料无法比拟的优良性能,将其功能化后,在靶向药物释放、疾病的早期诊断以及组织工程等领域具有重大的应用前景,其制备与性能研究是生物技术领域最前沿的研究方向之一。本课题探索了几种具有特殊用途的纳米生物复合材料的制备条件,并对其性能做了研究。 (1)二氧化硅@金核壳结构复合材料能产生很强的共振作用,可以吸收特定波长的光并将其转化为热,在肿瘤的诊断与治疗方面具有非常好的应用前景。我们对其三步制备法作了进一步研究,首次在其制备过程中引入了大分子聚合物水溶液,通过透射电镜、扫描电镜以及紫外可见光谱仪等手段对比研究了不同种类聚合物对二氧化硅@金复合结构纳米粒子性质及微观形貌的影响。 (2)油酸铁高温热分解法所得四氧化三铁纳米粒子粒径小,呈单分散性,具有良好的磁性能,但需要以十八烯等昂贵的有机溶剂作为分散剂,使其应用受到限制。我们对该方法作了改进,以重蒸柴油替代十八烯作为分散剂,采用两步恒速升温方式等条件,得到了粒径可调的超顺磁性四氧化三铁纳米粒子,使其成本大大降低,有望实现大规模生产。 (3)硫化铋是一种新型的纳米级CT对比造影剂材料,其对比效果的好坏与其微观形貌密切相关。我们以制备条件相对温和的共沉淀法来合成硫化铋材料,研究了反应温度、反应时间以及大分子分散剂种类等条件对产物粒径及微观形貌的影响;通过透射电镜、扫描电镜以及X-衍射等手段对其理化性质进行表征;并采用细胞培养实验对其生物性能做了初步评价。 (4)在前期研究的基础上,我们对硫化铋纳米粒子表面做了修饰,将二氧化硅壳层组装到其表面:二氧化硅壳层对硫化铋纳米粒子具有一定的稳定作用;把荧光分子罗丹明B引入二氧化硅壳层中后,所制备核壳结构纳米粒子具有荧光与CT双检测功能。另外,我们还采用三步法实现了金壳对二氧化硅壳层的再包覆,所制备的纳米复合结构具有CT检测与肿瘤治疗双功能。
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